摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,工业自动化制造技术的不断发展,工业自动化技术的创新和改良工作也得到了进一步的加强。在工业自动化生产程序指令的计算机编程中,PLC控制系统作为一种具有自动控制技术和信息通信技术的指令编程系统,既能满足程序数字运算对生产过程中的模拟量进行动态处理,还能够实现与终端机的远程控制工作。因此,PLC在工业自动化领域发挥着重要作用。通过对PLC在工业自动化中的具体应用进行研究分析,讨论工业自动化生产现状及未来发展方向,以更好地推动中国工业的进步。
关键词:PLC;工业自动化;控制领域;应用;发展
引言
随着时代的不断进步,信息技术也在迅猛发展着,这主要表现在PLC在工业自动化控制领域中的应用越来越广泛。PLC是一种集计算机自动控制技术与通信技术为一体的数字电子装置,它的应用,可以让工业领域中已有的计算机网络编程控制器朝着自动化的方向发展,并且对于工业领域的发展有着极为重要的影响。并且,PLC技术的应用还有着极为广阔的发展前景,可以有效的促进工业领域的自动化控制。
1简述工业自动化与PLC
1.1简述工业自动化
在经济飞速发展的今天,我国的工业领域自动化也得到了广泛地应用与快速地发展,所谓自动化即为:在生产资源和调动资源的过程中,通过设置相关设备的参数,以达到掌控生产的全过程之目的,而且生产全程均为自动进行。目前我国的众多领域都涉及到自动化的控制系统,其包含各种有关自动化的工具以及各种控制相关的设备等等。而工业领域自动化控制主要利用的便是机械软件与电子电气的有效融合,具体而言就是利用先进的计算机与微电子技术以及电气相关的手段等,使得工业在生产与制造时更自动、更高效、更精确,且使其更具可视与可控性。
1.2简述PLC
所谓PLC,即为可编程控制器的英文缩写,它作为一种综合的电子化系统,适合了整个工业发展的基本需求,有力地促进了工业领域的自动化进程。PLC操作简单方便且精度高、上手快,涵盖着通信技术以及计算机技术等多种技术手段。PLC并非单独存在而是涉及许多,例如在生产管理与顺序控制等方面都得到了广泛的应用。得益于如今的高科技发展,PLC在各个方面都取得了长足进步,而且它的体型以及功能也都发生了相应的变化,外观小巧但功能却足够强大,其功能的优化为工业领域自动化控制的进一步发展提供了有利条件。
2PLC在工业自动化控制领域中的应用
PLC的众多功能及其巨大的优势,以及它的可观前景让它在工业生产领域中被广泛地应用,并且占据了极为重要的地位,PLC在工业自动化控制中的新时代已经全面展开。
2.1开关量逻辑控制
开关量的逻辑控制是PLC使用最频繁的应用领域,它不仅具有超前的抗干扰能力以及极高的可靠性,还可以实现多机群控和自动化流水线的控制。除此以外,它的运行速度快,数字运算质量高,节省了人力、物力、财力的大幅度输出,还减少了由于系统线路复杂而导致的修改繁琐等一系列问题。
2.2模拟量控制
PLC控制系统具有中央处理器,能够单独实现对数据的运算处理工作,在于自动化控制设备进行组装配合时具有较高的匹配性能。在实际的运用过程中,对于生产过程中的模拟量的处理上可以实现对数据高精度的计算,在自动化控制的仪表中准确还原生产加工过程中的模拟量。此外,PLC还能够对动态的模拟量进行记录运算,将模拟量转化为数据以动态图像的方式反映到自动化控制设备之中,便于生产技术人员的控制操作。
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2.3系统集中控制
除了能够实现自动化控制模式,系统自身也要受到PLC控制,如可以监控整个生产系统的故障问题,并在显示器上显示等。PLC对系统集中控制主要是以逻辑错误检测和时限故障检测实现的,也就是在系统中设定阈值,如果运行数据超出阈值,则判定为错误检测,从而自动化进行调整。在机床生产加工当中,每个生产流程都是按照编程内容循环工作,在检测工步环节中设置启动定时器,可以实现错误、故障报警以及自动生产等功能。通常实际动作时间相比定时器要更短一些。电控系统当中的信号传递都有一定的逻辑关系,这是因为这种逻辑关系在产生故障问题时会被损坏掉,因此故障分析就是根据之前设定的阈值,并采用逻辑判定故障程序进行分析。
2.4数字通信
如今,PLC不仅有小型的设备,也有功能更加强大的集成型大型设备,在进行控制运行过程中,运算的程序将更加复杂一些,这时候就需要借助计算机网络的功能,将其编程过程进一步简化处理。因此,PLC也开发了便于组装合成的模块类型,根据需要进行重新编排,可以最大程度适应生产控制要求,拥有多个通信接口,能够满足基本上常见的各种类型,比如,DCS接口、RIO接口等,符合一般的ISO/IEEE通信标准,所以在运行的过程中,能够组成各种通信形式,主要包含,以网络通信为主,PLC为辅的通信形式;PLC之间的总分通信形式;或者为控制器专用通信网络。
3发展趋势
PLC控制系统在工业自动化控制中的发展首先需要对存在于现阶段生产过程中的问题进行完善和解决。在工业自动化生产中,生产环境较为恶劣,这对于PLC这类的电子元件并不友好,由于温度和湿度过高导致的控制系统电路受损将影响整个生产运行操作,加工过程中一些重型设备在运行时造成的巨大震动也会对控制系统模块造成影响。因此,PLC控制系统的发展趋势应当对控制系统的电路模块材料性能进行优化改良,设置一些保护装置来对电路模块进行保护从而降低在使用过程中出现的故障和损坏。另一方面,PLC控制系统的未来发展趋势应根据工业自动化的市场需求来对PLC控制系统产品进行定制设计,为自动化控制提供更多的服务功能和产品种类,未来发展中生产流程将更加庞大生产工艺将更为复杂,因此对于PLC的中央处理器运算速度和存储器的容量也将得到进一步的扩充和升级。面对工业自动化控制的普及,复杂高深的编程并不能适应于未来的工业生产,PLC的发展方向应重点围绕着模块化编程方向进行改良和重新设计,通过自定义模块在PLC控制系统中的安装将降低生产设备对操作人员编程专业知识的要求。
结语
工业自动化对于我国经济建设有着举足轻重的作用。PLC控制技术具有非常多的优点,是工业自动化中的一种主要技术,其编制较为简单,而且具有较高的可靠性和抗干扰性。目前PLC控制技术在我国工业自动化中得到了普遍应用。PLC控制技术的有效应用可以不断提高工业生产效率,进而不断推动随着我国经济的发展。
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论文作者:闫海礁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
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